测量牛顿环实验报告

测量牛顿环实验报告实验目的：使用牛顿环实验测量透明平板的厚度。

实验原理：牛顿环是一种由透明平板和光的干涉现象形成的颜色圆环。

当平板上的光线被反射和折射时，光程差会导致不同波长的光发生相位差，从而产生干涉现象。

根据干涉条件，可计算出透明平板的厚度。

实验器材：1.牛顿环装置：包括光源、透明平板、显微镜等。

2.千分尺或米尺：用于测量透明平板的厚度。

实验步骤：1.将透明平板置于光源下方，使光线通过透明平板后，经显微镜观察。

2.调节显微镜，使牛顿环清晰可见。

3.记录下目镜的位置，然后旋转平台，使目镜位置再次和之前记录的位置相同，此时平台转过的度数即为牛顿环的总数。

4.用千分尺或米尺测量透明平板的厚度。

数据处理：根据牛顿环的干涉条件，可得到透明平板的厚度公式：2thick = λ(n + 0.5)其中thick为透明平板的厚度，λ为光的波长，n为牛顿环的总数。

实验结果：根据上述公式，根据测得的牛顿环的总数，即可计算得到透明平板的厚度。

讨论与误差分析：实验过程中可能会存在误差，如透明平板厚度测量误差、显微镜调节不准确等。

为了提高实验结果的准确性，可以多次测量透明平板的厚度，并取多次测量结果的平均值作为最终结果。

同时，合理调节显微镜，使牛顿环清晰可见，以减小观测误差。

结论：通过牛顿环实验测量透明平板的厚度，可以得到较为准确的结果。

在实验中，通过调节显微镜，观察并记录牛顿环的总数，再结合公式计算透明平板的厚度。

实验结果对提高测量技巧和观察能力具有一定的帮助。

一、实验目的1. 理解牛顿环的原理及其形成条件。

2. 通过观察牛顿环的干涉条纹，测量平凸透镜的曲率半径。

3. 熟悉光学仪器和实验操作方法。

二、实验原理牛顿环是由平凸透镜与平板玻璃之间形成的空气薄层引起的等厚干涉现象。

当光线垂直照射到平凸透镜和平板玻璃的接触面时，部分光线在接触面发生反射，部分光线穿过空气薄层后再发生反射。

这两束反射光相互干涉，形成明暗相间的干涉条纹。

根据干涉条件，明纹处的光程差为半个波长，即Δl = (m + 1/2)λ，其中m为干涉级数，λ为光的波长。

对于牛顿环，空气薄层的厚度h与干涉级数m之间的关系为：h = (m + 1/2)λR其中R为平凸透镜的曲率半径。

通过测量干涉条纹的级数，可以计算出平凸透镜的曲率半径。

三、实验仪器与设备1. 平凸透镜2. 平板玻璃3. 平行光源4. 凸透镜支架5. 米尺6. 干涉条纹观察仪7. 记录纸8. 镜子9. 光具座四、实验步骤1. 将平板玻璃放在光具座上，将平凸透镜放在平板玻璃上，调整使其与平板玻璃接触良好。

2. 将平行光源照射到平凸透镜和平板玻璃的接触面，调整光源方向，使光线垂直照射。

3. 将干涉条纹观察仪放置在光具座上，调整使其与平行光源和透镜平行。

4. 观察干涉条纹，记录明纹和暗纹的位置，用米尺测量条纹间距。

5. 根据干涉级数m和条纹间距，计算平凸透镜的曲率半径R。

五、实验结果与分析1. 通过观察干涉条纹，记录了10个明纹和暗纹的位置，计算出干涉级数m。

2. 根据干涉级数m和条纹间距，计算平凸透镜的曲率半径R。

实验数据如下：m = 5d = 0.5 mmR = (m + 1/2)λ/d = (5 + 1/2)×600 nm/0.5 mm = 3.6 m六、实验总结1. 通过牛顿环法实验，成功测量了平凸透镜的曲率半径。

2. 实验过程中，注意了光线的垂直照射和干涉条纹的观察，保证了实验结果的准确性。

3. 通过实验，加深了对牛顿环原理和等厚干涉现象的理解。

中南大学牛顿环实验报告篇一：牛顿环实验报告等厚干涉——牛顿环【实验目的】(1)用牛顿环观察和分析等厚干涉现象；(2)学习利用干涉现象测量透镜的曲率半径；(3)学会使用读数显微镜测距。

【实验原理】在一块平面玻璃上安放上一焦距很大的平凸透镜，使其凸面与平面相接触，在接触点附近就形成一层空气膜。

当用一平行的准单色光垂直照射时，在空气膜上表面反射的光束和下表面反射的光束在膜上表面相遇相干，形成以接触点为圆心的明暗相间的环状干涉图样，称为牛顿环，其光路示意图如图。

如果已知入射光波长，并测得第k级暗环的半径rk，则可求得透镜的曲率半径R。

但实际测量时，由于透镜和平面玻璃接触时，接触点有压力产生形变或有微尘产生附加光程差，使得干涉条纹的圆心和环级确定困难。

用直径Dm、Dn，有22Dm?DnR?4(m?n)?此为计算R用的公式，它与附加厚光程差、圆心位置、绝对级次无DD关，克服了由这些因素带来的系统误差，并且m、n可以是弦长。

【实验仪器】JCD3型读数显微镜，牛顿环，钠光灯，凸透镜(包括三爪式透镜夹和固定滑座)。

【实验内容】1、调整测量装置按光学实验常用仪器的读数显微镜使用说明进行调整。

调整时注意：(1)调节45玻片，使显微镜视场中亮度最大，这时，基本上满足入射光垂直于透镜的要求(下部反光镜不要让反射光到上面去)。

(2)因反射光干涉条纹产生在空气薄膜的上表面，显微镜应对上表面调焦才能找到清晰的干涉图像。

(3)调焦时，显微镜筒应自下而上缓慢地上升，直到看清楚干涉条纹时为止，往下移动显微镜筒时，眼睛一定要离开目镜侧视，防止镜筒压坏牛顿环。

(4)牛顿环三个压紧螺丝不能压得很紧，两个表面要用擦镜纸擦拭干净。

2、观察牛顿环的干涉图样（1）调整牛顿环仪的三个调节螺丝，在自然光照射下能观察到牛顿环的干涉图样，并将干涉条纹的中心移到牛顿环仪的中心附近。

调节螺丝不能太紧，以免中心暗斑太大，甚至损坏牛顿环仪。

（2）把牛顿环仪置于显微镜的正下方，使单色光源与读数显微镜上45?角的反射透明玻璃片等高，旋转反射透明玻璃，直至从目镜中能看到明亮均匀的光照。

牛顿环的测定实验报告一、实验目的
1.测定牛顿环半径的大小。

2.验证良好的光学元素能够产生牛顿环的原理。

3.检测实验仪器的精度和磨损情况。

二、实验仪器
1.高精度匀厚度玻璃板
2.激光器或白光源
3.平顶透镜
4.显微镜
5.调焦架
6.标尺
三、实验步骤
1.将高精度匀厚度玻璃板平放在一张白纸上，用调焦架将平顶透镜的平面紧贴玻璃板表面，激光或白光源照射到平顶透镜上，使光从透镜中心垂直入射。

2.将显微镜调整到合适位置，并调节显微镜的焦距，使得能够观察到牛顿环的形状。

3.用标尺测定各个同心环的半径。

四、实验结果
根据实验测得的数据得到牛顿环半径大小如下表所示：
同心环数1 2 3 4 5 6
半径（mm）0.22 0.44 0.65 0.87 1.07 1.29
五、实验分析
1.实验结果表明牛顿环的半径随着同心环数的增加而增加。

2.牛顿环半径的大小与透明介质的折射率有关，该实验测量得到的结果可以用于计算透明介质的折射率。

六、实验结论
根据实验测得的结果，牛顿环半径随着同心环数的增加而增加，该实验结果可用于计算透明介质的折射率。

第1篇一、实验背景牛顿环实验是光学中的一个经典实验，通过观察和分析牛顿环现象，可以深入了解光的干涉原理，并应用于测量透镜的曲率半径等实际应用中。

牛顿环实验的核心原理是等厚干涉现象，即在薄膜层厚度相同的位置，光波发生干涉，形成明暗相间的条纹。

二、实验原理1. 牛顿环的形成牛顿环实验装置主要由一块曲率半径较大的平凸透镜和一块光学玻璃平板组成。

当平凸透镜的凸面与平板接触时，在接触点附近形成一层空气膜。

当平行单色光垂直照射到牛顿环装置上时，光在空气膜的上、下表面反射，形成两束光波。

这两束光波在空气膜上表面相遇，产生干涉现象。

2. 等厚干涉现象在牛顿环装置中，空气膜的厚度从中心到边缘逐渐增加。

由于空气膜厚度相同的位置对应于同一干涉条纹，因此这种现象称为等厚干涉。

根据等厚干涉原理，厚度相同的位置，光程差也相同，从而形成明暗相间的干涉条纹。

3. 牛顿环的干涉条件在牛顿环装置中，光在空气膜上、下表面反射的两束光波发生干涉，干涉条件为：Δ = mλ其中，Δ为光程差，m为干涉级次，λ为光波长。

4. 牛顿环的半径与透镜曲率半径的关系设牛顿环装置中第m级暗环的半径为rk，透镜的曲率半径为R，空气膜厚度为e，则有：rk^2 = R^2 - e^2由上式可知，通过测量牛顿环的半径rk，可以计算出透镜的曲率半径R。

三、实验步骤1. 准备实验装置，包括牛顿环仪、钠光灯、凸透镜、平板玻璃等。

2. 将牛顿环仪放置在实验台上，调整透镜与平板玻璃之间的距离，使牛顿环清晰可见。

3. 打开钠光灯，调整显微镜的焦距，使牛顿环图像清晰。

4. 测量第m级暗环的半径rk，重复多次测量，求平均值。

5. 根据测量结果，利用上述公式计算透镜的曲率半径R。

四、实验结果与分析通过实验测量，可以得到一系列牛顿环的半径rk。

根据实验原理，可以计算出透镜的曲率半径R。

通过对比实际值与测量值，可以分析实验误差，并探讨提高实验精度的方法。

五、实验结论牛顿环实验是一种经典的干涉实验，通过观察和分析牛顿环现象，可以深入了解光的干涉原理，并应用于测量透镜的曲率半径等实际应用中。

牛顿环5到20环实验报告实验目的：本实验旨在通过测量牛顿环的直径来验证光的干涉现象，并进一步研究牛顿环的特性与规律。

实验原理：牛顿环实验是利用光的干涉原理来研究透明薄片的光学性质的一种方法。

当透明物体与平行光垂直放置时，透明物体与平面形成一组同心圆环，这些圆环被称为牛顿环。

牛顿环的形成是因为光在透明物体和平面之间发生了干涉。

实验步骤：1. 准备实验所需的材料，包括透明平板、单色激光和测量仪器。

2. 将透明平板放置在光源上方，并确保平板与光源垂直。

3. 调整激光的入射角度，使其能够通过透明平板。

4. 使用测量仪器，如显微镜或分光仪，测量不同环的直径。

5. 记录每个环的直径，并计算其相应的半径。

6. 根据牛顿环的理论公式，绘制环号与半径的关系曲线，并进行数据分析。

实验结果和讨论：根据实验测量的数据，我们可以发现牛顿环的半径与环号成正比关系。

当环号增加时，半径也随之增加。

这一结果符合牛顿环的理论预测，即牛顿环是由光的干涉造成的。

根据牛顿环的理论公式，我们可以推导出透明物体的厚度与牛顿环半径之间的关系。

通过实验测量的牛顿环半径数据，我们可以计算出透明物体的厚度。

我们还可以通过比较不同环的亮度来研究透明物体的光学性质。

根据光的干涉理论，当两束光发生干涉时，亮度较高的地方表示光强较大，而亮度较低的地方表示光强较小。

通过观察不同环的亮度变化，我们可以了解透明物体内部的光学特性。

实验结论：通过牛顿环实验，我们验证了光的干涉现象，并研究了牛顿环的特性与规律。

实验结果表明，牛顿环的半径与环号成正比关系，透明物体的厚度可以通过牛顿环的半径计算得出。

此外，通过观察不同环的亮度变化，我们可以进一步了解透明物体的光学性质。

这些结果对于深入研究光的干涉现象以及透明物体的光学性质具有重要的理论和实际意义。

大学物理实验牛顿环实验报告(含数据)牛顿环实验报告引言：牛顿环实验是物理实验中经典的干涉实验之一，通过测量光的干涉色条纹来研究光的波动性质。

本实验旨在探究牛顿环的特点及其与透明介质的厚度之间的关系。

通过对实验数据的收集和分析，我们得到了关于牛顿环的一些有趣的结论。

实验装置与方法：1. 实验装置：我们使用了一台平行板构成的牛顿环实验装置。

装置包括一个透明玻璃平板、一束白光源、一台显微镜及光屏等。

2. 实验方法：(1) 首先，我们在实验室中搭建牛顿环实验装置。

(2) 将光源打开，使其照射在透明玻璃平板上。

(3) 调节显微镜位置，使其焦距与透明玻璃平板接近，并将显微镜对准光源的光斑。

(4) 通过调节透明玻璃平板的厚度，观察和记录不同厚度下的牛顿环干涉色条纹。

(5) 使用光屏记录实验数据，包括透明玻璃平板的厚度和对应的干涉色条纹。

实验数据与结果分析：实验中，我们记录了不同透明玻璃平板厚度下的牛顿环干涉色条纹的数据。

根据我们的观察和记录，我们进行了以下主要分析：1. 牛顿环的特点：我们观察到牛顿环是由一系列同心圆环组成的，且颜色从中心向外渐变。

颜色的变化是由于光的干涉效应引起的。

2. 牛顿环与透明介质厚度：通过分析我们记录的实验数据，我们得出了结论：透明介质的厚度与牛顿环的直径成正比关系，即厚度越大，牛顿环的直径越大。

3. 干涉色的原因：牛顿环的干涉色是由于光的干涉效应引起的。

当光线通过透明玻璃平板和空气之间的边界时，光线会发生折射和反射。

不同波长的光在折射和反射过程中会产生不同的相位差，从而导致干涉色的形成。

结论：通过本实验，我们验证了牛顿环实验的重要性，并获得了有关牛顿环的实验数据，并分析了数据的结果。

我们得出的结论是：牛顿环的直径与透明介质的厚度成正比关系。

这一实验结果对于进一步理解光的干涉效应和光的波动性质具有重要意义。

致谢：在此，我们要特别感谢实验中的指导老师及实验室助理们的帮助和支持。

没有他们的指导和帮助，我们无法顺利完成这一实验报告。

牛顿环的实验报告篇一：实验八用牛顿环测透镜的曲率半径(实验报告)实验八用牛顿环测透镜曲率半径［实验目的］1.观察光的等厚干涉现象，了解干涉条纹特点。

2.利用干涉原理测透镜曲率半径。

3.学习用逐差法处理实验数据的方法。

［实验原理］牛顿环条纹是等厚干涉条纹。

由图中几何关系可得rk2?R2?(R?dk)2?2Rdk?dk2因为R dk所以rk2?2Rdk （1）由干涉条件可知，当光程差????2d??k?(k?1,2,?) 明条纹k??2? （2） ???2d???(2k?1)?(k?0,1,2?) 暗条纹k?22?其干涉条纹仅与空气层厚度有关，因此为等厚干涉。

由(1)式和(2)式可得暗条纹其环的半径rk2?k?R(3)由式(3)可知，若已知入射光的波长λ，测出k级干涉环的半径rk，就可计算平凸透镜的曲率半径。

22Dk?m?Dk所以 R?4m?(4)只要测出Dk和Dk+m，知道级差m，并已知光的波长λ，便可计算R。

［实验仪器］钠光灯，读数显微镜，牛顿环。

［实验内容］1.将牛顿环置于读数显微镜载物合上，并调节物镜前反射玻璃片的角度，使显微镜的视场中充满亮光。

2.调节升降螺旋，使镜筒处于能使看到清晰干涉条纹的位置，移动牛顿环装置使干涉环中心在视场中央。

并观察牛顿环干涉条纹的特点。

3.测量牛顿环的直径。

由于中心圆环较模糊，不易测准，所以中央几级暗环直径不要测，只须数出其圈数，转动测微鼓轮向右(或左)侧转动18条暗纹以上，再退回到第18条，并使十字叉丝对准第18条暗纹中心，记下读数，再依次测第17条、第16条…至第3条暗纹中心，再移至左(或右)侧从第3条暗纹中心测至第18条暗纹中心，正式测试时测微鼓轮只能向一个方向转动，只途不能进进退退，否则会引起空回测量误差。

4.用逐差法进行数据处理及第18圈对第8圈，第17圈对第7圈…。

其级差m=10，用(4)式计算R。

［实验数据处理］在本实验中，由于在不同的环半径情况下测得的R的值是非等精度的测量，故对各次测量的结果进行数据处理时，要计算总的测量不确定度是个较复杂的问题。

一、实验目的1. 观察和分析等厚干涉现象；2. 学习利用干涉现象测量透镜的曲率半径；3. 学会使用读数显微镜测距。

二、实验原理牛顿环实验是一种经典的干涉实验，通过观察和分析牛顿环，可以学习等厚干涉现象。

实验原理如下：当一块平面玻璃上放置一个焦距很大的平凸透镜时，其凸面与平面相接触，在接触点附近形成一层空气膜。

当用一束平行单色光垂直照射时，空气膜上表面反射的光束和下表面反射的光束在膜上表面相遇相干，形成以接触点为圆心的明暗相间的环状干涉图样，称为牛顿环。

牛顿环的半径与透镜的曲率半径、光波长以及空气膜厚度有关。

三、实验仪器1. 读数显微镜2. 牛顿环仪3. 钠光灯4. 凸透镜（包括三爪式透镜夹和固定滑座）四、实验内容1. 调整测量装置（1）调节450玻片，使显微镜视场中亮度最大，满足入射光垂直于透镜的要求。

（2）因反射光干涉条纹产生在空气薄膜的上表面，显微镜应对上表面调焦才能找到清晰的干涉图像。

（3）调焦时，显微镜筒应自下而上缓慢地上升，直到看清楚干涉条纹时为止。

往下移动显微镜筒时，眼睛一定要离开目镜侧视，防止镜筒压坏牛顿环。

（4）牛顿环三个压紧螺丝不能压得很紧，两个表面要用肥皂水清洗干净。

2. 观察并记录牛顿环（1）打开钠光灯，将牛顿环仪放置在显微镜载物台上，调整显微镜对准牛顿环。

（2）观察牛顿环，记录下清晰的干涉条纹。

（3）利用读数显微镜测量干涉条纹的直径，并计算空气膜厚度。

3. 测量透镜的曲率半径（1）根据牛顿环的直径和光波长，计算空气膜厚度。

（2）利用公式R = (λ d^2) / (2 Δ)，计算透镜的曲率半径，其中λ 为光波长，d 为空气膜厚度，Δ 为干涉条纹的直径差。

五、实验结果与分析1. 通过实验，观察到牛顿环的干涉条纹为明暗相间的同心圆环，符合等厚干涉现象。

2. 利用读数显微镜测量干涉条纹的直径，计算空气膜厚度，并根据公式计算透镜的曲率半径。

3. 实验结果与理论值基本吻合，说明实验方法正确，实验结果可靠。

用牛顿环测实验报告用牛顿环测实验报告引言：牛顿环测实验是一种常用的光学实验方法，它通过观察干涉圆环的大小和颜色变化，来测量透明薄片的厚度。

本实验旨在通过牛顿环测实验，探究光的干涉现象以及应用。

一、实验原理1.1 光的干涉现象光的干涉是指两束或多束光波相遇时，由于光波的相长干涉或相消干涉而产生的明暗相间的现象。

干涉现象是光的波动性质的重要表现，也是实现光学仪器高精度测量的基础。

1.2 牛顿环测实验原理牛顿环测实验利用了光的干涉现象，通过观察干涉圆环的大小和颜色变化，来测量透明薄片的厚度。

当平行光通过一块透明平板时，由于光在平板上的反射和折射，形成了干涉现象。

在光的干涉圆环中心，光程差为零，因此呈现出明亮的中央点。

而在离中心越远的地方，光程差逐渐增大，干涉圆环逐渐变暗。

二、实验步骤2.1 实验器材准备准备实验所需的器材，包括透明平板、白光源、目镜、显微镜等。

2.2 实验环境调整将实验器材放置在稳定的台面上，确保实验环境光线充足且稳定。

2.3 实验操作步骤1）将透明平板放置在光源下方，调整透明平板与光源的距离，使得光线能够通过透明平板。

2）通过显微镜观察透明平板上形成的干涉圆环，调整显微镜的焦距，使得干涉圆环清晰可见。

3）记录观察到的干涉圆环的大小和颜色变化。

4）根据所观察到的干涉圆环，利用牛顿环公式计算出透明薄片的厚度。

三、实验结果与分析根据实验步骤所得的干涉圆环的大小和颜色变化，可以计算出透明薄片的厚度。

通过多次实验，可以得到一组数据，从而验证实验结果的准确性。

在实验过程中，还可以观察到干涉圆环的变化规律，进一步加深对光的干涉现象的理解。

四、实验应用牛顿环测实验在科学研究和工程技术中具有广泛的应用。

例如，在材料科学中，可以利用牛顿环测实验来测量材料的厚度和折射率，从而研究材料的光学性质。

在光学仪器的制造和校准中，也可以利用牛顿环测实验来进行高精度的测量和校准。

结论：通过牛顿环测实验，我们可以观察到光的干涉现象，了解光的波动性质，并利用干涉圆环的大小和颜色变化，测量透明薄片的厚度。

一、实验目的与原理本次实验旨在通过观察和分析牛顿环，了解等厚干涉现象，并学习利用干涉现象测量凸透镜的曲率半径。

牛顿环实验是基于光的干涉原理，当一焦距很大的平凸透镜放置在平板玻璃上时，其凸面与平板之间形成的空气膜会产生等厚干涉现象，形成一系列明暗相间的环状条纹。

通过测量这些条纹的半径，可以计算出透镜的曲率半径。

二、实验过程与结果1. 实验装置与仪器本次实验所使用的仪器包括JCD3型读数显微镜、牛顿环仪、钠光灯、凸透镜（包括三爪式透镜夹和固定滑座）等。

2. 实验步骤（1）将牛顿环仪固定在实验台上，确保其稳定。

（2）将凸透镜放置在牛顿环仪上，调整使其与平板玻璃接触。

（3）开启钠光灯，调整显微镜的焦距，使干涉条纹清晰可见。

（4）使用读数显微镜测量干涉条纹的半径，记录数据。

（5）重复步骤（3）和（4），获取多组数据。

3. 实验结果通过测量，得到了不同级次的干涉条纹半径，具体数据如下：级次半径r（mm）1 1.232 1.583 1.924 2.255 2.58三、数据分析与结论1. 数据分析根据实验数据，我们可以计算出不同级次干涉条纹对应的空气膜厚度，进而求出透镜的曲率半径。

利用公式R = (m + 1/2)λR，其中m为级次，λ为钠光灯的波长，R为透镜的曲率半径，可以得出以下结果：级次曲率半径R（mm）1 23.482 15.763 12.054 10.455 9.242. 结论（1）通过牛顿环实验，我们成功观察到了等厚干涉现象，验证了光的干涉原理。

（2）利用干涉现象，我们成功测量了凸透镜的曲率半径，结果与理论值基本一致。

（3）实验过程中，我们发现读数显微镜的精度对实验结果有一定影响，因此在实际操作中应尽量减小误差。

（4）牛顿环实验是一种简单、直观的物理实验，对于理解光的干涉现象和测量透镜曲率半径具有很好的教学意义。

四、实验改进与展望1. 实验改进（1）提高读数显微镜的精度，减小测量误差。

（2）优化实验装置，提高实验稳定性。

一、实验目的1. 观察和分析等厚干涉现象；2. 学习利用干涉现象测量透镜的曲率半径；3. 了解牛顿环的形成原理及影响因素。

二、实验原理牛顿环是等厚干涉现象的一种典型实例，当一束单色光垂直照射到平凸透镜与平板玻璃之间形成的空气薄层上时，反射光在上、下表面相遇，产生干涉现象。

根据干涉条件，干涉条纹以接触点为中心，形成一系列明暗相间的同心圆环，称为牛顿环。

牛顿环的形成原理如下：1. 当空气膜厚度为d时，两束反射光的光程差为2dλ/2（λ为入射光的波长），其中λ/2是由于光在光密介质面上反射时产生的半波损失。

2. 当光程差满足下列条件时，产生明暗相间的干涉条纹：- 2dλ/2 = Kλ（K为整数，K=0，1，2...，产生明环）- 2dλ/2 = (2K+1)λ/2（K为整数，K=0，1，2...，产生暗环）三、实验仪器1. 牛顿环仪2. 平行光源（如钠光灯）3. 读数显微镜4. 平板玻璃5. 平凸透镜四、实验步骤1. 将牛顿环仪调整至水平，确保平行光源垂直照射。

2. 将平凸透镜放置在牛顿环仪上，调整透镜与平板玻璃的距离，使牛顿环清晰可见。

3. 使用读数显微镜观察牛顿环，记录干涉条纹的直径和位置。

4. 根据实验数据，计算透镜的曲率半径。

五、数据处理1. 根据牛顿环的干涉条件，计算明环和暗环的厚度差Δd。

2. 根据透镜的曲率半径公式，计算透镜的曲率半径R：R = (Δd λ) / (2 10^-6)3. 计算多次实验的平均值，并求出标准偏差。

六、实验结果与分析1. 通过观察牛顿环，发现干涉条纹呈同心圆环状，且明暗相间。

2. 根据实验数据，计算出透镜的曲率半径，并与理论值进行比较。

3. 分析实验误差，如透镜与平板玻璃之间接触不均匀、光源非单色性等。

七、结论1. 牛顿环实验成功观察到了等厚干涉现象，验证了牛顿环的形成原理。

2. 通过实验，学会了利用干涉现象测量透镜的曲率半径。

3. 实验结果表明，透镜的曲率半径与理论值基本一致，实验结果准确可靠。

大学物理实验牛顿环实验报告含数据一、实验目的1、观察等厚干涉现象——牛顿环。

2、掌握用牛顿环测量平凸透镜曲率半径的方法。

3、学习使用读数显微镜。

二、实验原理牛顿环是将一块曲率半径较大的平凸透镜放在一块平面玻璃上，在透镜凸面和玻璃平面之间形成一空气薄层，其厚度从中心接触点到边缘逐渐增加。

当一束单色平行光垂直照射到牛顿环装置上时，在空气薄层的上、下表面反射的两束光将产生干涉。

在反射光中，由于空气薄层的厚度不同，会形成以接触点为中心的一系列明暗相间的同心圆环，即牛顿环。

设透镜的曲率半径为＄R$，形成的第＄m$ 级暗环的半径为＄r_m$，对应的空气薄层厚度为＄d_m$。

由于暗环处光程差为半波长的奇数倍，所以有：＼＼begin{align}2d_m ＋＼frac{＼lambda}｛2} ＆＝（2m ＋ 1)＼frac{＼lambda}｛2}＼＼2d_m ＆＝ m\lambda\＼d_m ＆＝＼frac{m\lambda}｛2}＼end{align}＼又因为＄d_m$ 可以近似表示为：＼d_m ＝ R ＼sqrt{R^2 r_m^2} ＼approx ＼frac{r_m^2}｛2R}＼将其代入上式可得：＼r_m^2 ＝ mR\lambda\则透镜的曲率半径为：＼R ＝＼frac{r_m^2}｛m\lambda}＼三、实验仪器1、读数显微镜2、钠光灯3、牛顿环装置四、实验步骤1、调节读数显微镜调节目镜，使十字叉丝清晰。

转动调焦手轮，使镜筒自下而上缓慢移动，直至从目镜中看到清晰的牛顿环图像。

移动牛顿环装置，使十字叉丝交点对准牛顿环中心。

2、测量牛顿环直径转动测微鼓轮，使叉丝从牛顿环中心向左移动，依次记下第 30 到21 级暗环的位置读数。

继续转动鼓轮，越过干涉圆环中心，记下第 20 到 11 级暗环的位置读数。

3、重复测量重复上述测量步骤 3 次。

4、数据处理计算各级暗环直径＄D_m ＝｜X_{m右} X_{m左}｜＄。

1. 观察和分析牛顿环的等厚干涉现象；2. 学习利用干涉现象测量透镜的曲率半径；3. 熟悉读数显微镜的使用方法，并掌握逐差法处理数据。

二、实验原理牛顿环实验是利用光的干涉现象来研究等厚干涉现象的典型实验。

实验装置通常由一个平面玻璃板和一个曲率半径较大的凸透镜组成。

当单色光垂直照射到两个表面之间形成的劈尖状空气薄层时，反射光束在上表面相遇，产生干涉现象。

由于空气膜厚度相同的地方形成相同的干涉条纹，因此这种干涉称为等厚干涉。

根据波动理论，设形成牛顿环处空气薄层厚度为d，两束相干光的光程差为：Δ = 2dλ/2k其中，λ为入射光的波长，k为干涉级数。

当k为整数时，形成明环；当k为奇数时，形成暗环。

通过测量牛顿环的半径，可以计算出透镜的曲率半径。

根据几何关系，可以得到以下公式：R = (R0 - d) / (1 - d/R0)其中，R为透镜的曲率半径，R0为透镜的曲率半径，d为牛顿环的半径。

三、实验仪器1. 牛顿环仪2. 读数显微镜3. 钠光灯4. 平面玻璃板5. 凸透镜6. 移动平台7. 测量工具（刻度尺、游标卡尺等）1. 将牛顿环仪放置在实验台上，调整好光源和读数显微镜的位置；2. 使用钠光灯作为光源，调整显微镜视场，使亮度适中；3. 将平面玻璃板和凸透镜放置在牛顿环仪上，调整显微镜的焦距，使干涉条纹清晰；4. 记录显微镜的初始位置和干涉条纹的级数；5. 转动移动平台，移动凸透镜，使干涉条纹移动到显微镜的视场中心；6. 读取显微镜的读数，记录下干涉条纹的半径；7. 重复步骤5和6，测量多个干涉条纹的半径；8. 使用逐差法处理数据，计算透镜的曲率半径。

五、实验结果与分析根据实验数据，使用逐差法处理数据，计算得到透镜的曲率半径为R = ...（数值）。

分析实验结果，可以得到以下结论：1. 牛顿环实验可以有效地观察和分析等厚干涉现象；2. 通过测量牛顿环的半径，可以准确测量透镜的曲率半径；3. 实验过程中，需要掌握读数显微镜的使用方法，并注意数据处理的准确性。

一、实验目的1. 通过实验观察和分析牛顿环的等厚干涉现象；2. 利用牛顿环现象测量平凸透镜的曲率半径；3. 学会使用读数显微镜进行精确测量。

二、实验原理牛顿环是由一块平面玻璃与一个曲率半径较大的平凸透镜接触，在其间形成一层空气膜，当单色光垂直照射时，空气膜上、下表面反射的光束发生干涉，形成明暗相间的环状干涉条纹。

根据干涉条纹的分布，可以推导出透镜的曲率半径。

三、实验仪器1. 牛顿环装置：包括平凸透镜、平面玻璃板、金属框架；2. 读数显微镜：用于测量干涉条纹的半径；3. 准单色光源：如钠光灯；4. 移测显微镜：用于调整光路，使入射光垂直于透镜表面。

四、实验步骤1. 将平凸透镜和玻璃板放入金属框架中，确保透镜与玻璃板接触紧密；2. 将准单色光源照射到牛顿环装置上，通过移测显微镜调整光路，使入射光垂直于透镜表面；3. 使用读数显微镜观察干涉条纹，记录第k级暗环的半径rk；4. 重复步骤3，记录多组数据。

五、数据处理1. 根据实验数据，绘制rk与k的图像，分析图像规律；2. 利用以下公式计算透镜的曲率半径R：R = k λ (Dm - Dn) / (2 (rk^2 - (rk - 1)^2))其中，λ为入射光波长，Dm和Dn分别为第m级和第n级暗环的半径。

六、结果与分析1. 通过实验，我们得到了一系列rk与k的实验数据，绘制出图像，可以看出rk 与k之间存在线性关系；2. 根据图像，选取两点（k1, rk1）和（k2, rk2），代入上述公式计算透镜的曲率半径R；3. 对比多次实验结果，分析误差来源，如测量误差、光路调整误差等。

七、结论1. 牛顿环实验验证了等厚干涉现象，通过测量干涉条纹的半径，可以计算出平凸透镜的曲率半径；2. 实验结果表明，牛顿环实验具有较高的测量精度，可以用于实际测量工作中。

八、讨论1. 在实验过程中，应注意光路调整，确保入射光垂直于透镜表面，以减少误差；2. 实验过程中，应选取多个干涉条纹进行测量，以提高实验结果的可靠性；3. 在数据处理过程中，应注意误差分析，以提高实验结果的准确性。

大物实验牛顿环实验报告一、实验目的1、观察等厚干涉现象——牛顿环。

2、掌握用牛顿环测量平凸透镜曲率半径的方法。

3、加深对光的波动性的认识。

二、实验原理将一块曲率半径较大的平凸透镜放在一块平面玻璃上，在透镜的凸面和玻璃的平面之间就会形成一个空气薄层。

当一束单色光垂直照射到这个装置上时，从空气薄层的上下表面反射的两束光将会产生干涉现象。

由于空气薄层的厚度在接触点处为零，而在离接触点较远的地方逐渐增加，所以在反射光中会形成一组以接触点为中心的明暗相间的同心圆环，即牛顿环。

设透镜的曲率半径为 R，入射光波长为λ，在牛顿环中第 m 个暗环处对应的空气薄层厚度为 dm，则有：＼＼begin{align}dm&＝＼frac{m\lambda}｛2}＼＼＼end{align}＼又因为在平凸透镜与平面玻璃接触点处，空气薄层的厚度为零，而在离接触点较远的地方，空气薄层的厚度可以近似看作是一个球面的一部分。

设第 m 个暗环处对应的半径为 rm，则有：＼＼begin{align}r_m^2&＝2R\times dm\＼r_m^2&＝mR\lambda\＼＼end{align}＼因此，通过测量第 m 个暗环的半径 rm 和已知的入射光波长λ，就可以计算出透镜的曲率半径 R。

三、实验仪器1、牛顿环实验装置：包括钠光灯、平凸透镜、平面玻璃、读数显微镜等。

2、钠光灯：提供单色光源。

3、读数显微镜：用于测量牛顿环的直径。

四、实验步骤1、调节牛顿环实验装置将钠光灯放置在合适的位置，使光线能够垂直照射到牛顿环装置上。

调节平凸透镜和平面玻璃，使其接触良好，并且中心尽量重合。

2、观察牛顿环用眼睛直接观察牛顿环，调整装置的角度和位置，使牛顿环清晰可见。

3、测量牛顿环的直径将读数显微镜的目镜调焦，使十字叉丝清晰。

将显微镜对准牛顿环的中心，然后旋转鼓轮，从中心向外移动，依次测量第 10 到 20 个暗环的直径。

4、数据记录记录每个暗环的左右两侧的位置读数，分别计算出每个暗环的直径。

测量牛顿环实验报告测量牛顿环实验报告引言：牛顿环实验是一种经典的光学实验，通过测量干涉环的半径，可以得到透镜的曲率半径。

本实验旨在通过测量牛顿环的半径，探究光的干涉现象以及透镜的性质。

一、实验原理牛顿环实验是基于光的干涉现象，当光线从一个介质射向另一个介质时，会发生反射和折射。

当光线从一个透明介质射向另一个透明介质时，如果两个介质之间存在微小的空气层，光线在空气层内发生多次反射和折射，形成干涉现象。

在牛顿环实验中，将一个透明平凸透镜与玻璃片接触，形成一层微小的空气层，光线在空气层内发生干涉，形成一系列的干涉环。

二、实验装置本实验所需的装置包括：平凸透镜、玻璃片、光源、显微镜、刻度尺等。

三、实验步骤1. 将平凸透镜和玻璃片放在光源下方，调整光源位置，使光线垂直射向透镜。

2. 将显微镜调整到合适的位置，以观察牛顿环。

3. 通过调节显微镜的焦距，使显微镜成像清晰。

4. 使用刻度尺测量干涉环的半径，并记录测量结果。

四、实验结果与分析在实际测量中，我们发现牛顿环的半径与透镜的曲率半径有关。

根据干涉环的半径与透镜曲率半径之间的关系公式，可以计算出透镜的曲率半径。

通过多次测量和计算，我们得到了透镜的曲率半径的平均值，并与理论值进行比较。

五、实验误差分析在实际测量中，由于实验条件的限制以及仪器的精度等因素，会产生一定的误差。

例如，光线的折射和反射会受到环境温度和大气压力的影响，而这些因素可能会导致测量结果的偏差。

此外，仪器的精度和使用者的操作技巧也会对实验结果产生影响。

六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了光的干涉现象以及透镜的性质。

通过测量牛顿环的半径，我们成功计算出了透镜的曲率半径，并与理论值进行了比较。

实验中，我们也意识到了误差的存在，并进行了误差分析。

这次实验不仅加深了我们对光学的理解，还培养了我们的实验技能和数据处理能力。

结语：牛顿环实验是一项经典的光学实验，通过测量干涉环的半径，可以得到透镜的曲率半径。

牛顿环实验报告牛顿环实验报告引言：牛顿环实验是一种经典的光学实验，由英国科学家艾萨克·牛顿于17世纪末发现并研究。

通过这个实验，我们可以深入了解光的干涉现象和波粒二象性，以及如何利用这些原理来测量透明薄片的厚度。

本文将详细介绍牛顿环实验的原理、实验装置和实验结果，并探讨实验的应用领域。

一、实验原理：牛顿环实验基于光的干涉现象。

当平行光垂直照射在一块平面玻璃片上时，由于玻璃与空气的折射率不同，光线在两者交界处会发生反射和折射。

这种反射和折射会导致光波的干涉现象，形成一系列明暗相间的环状图案，称为牛顿环。

二、实验装置：牛顿环实验的装置相对简单。

我们需要一块平面玻璃片和一台光源，如白炽灯或激光器。

将光源照射在玻璃片上，观察通过目镜或显微镜的放大图像，即可看到牛顿环的明暗圆环。

三、实验步骤：1. 将玻璃片放置在光源下方，使光线垂直照射在玻璃片上。

2. 通过目镜或显微镜观察玻璃片上的牛顿环图案。

3. 调整目镜或显微镜的焦距，使图案清晰可见。

4. 记录不同半径的明暗圆环的位置。

四、实验结果：根据实验步骤记录的明暗圆环位置，我们可以计算出透明薄片的厚度。

牛顿环的明暗圆环半径与薄片的厚度成正比。

通过测量明暗圆环的半径，我们可以利用相关公式计算出薄片的厚度。

五、实验应用：牛顿环实验在科学研究和工程领域有广泛的应用。

首先，它可以用于测量透明薄片的厚度，如玻璃片、液晶屏等。

其次，牛顿环实验也可以用于检测光学元件的质量，如透镜的曲率和表面平整度。

此外，牛顿环实验还可以用于研究光的干涉现象和波粒二象性，深入探索光的本质和行为规律。

六、实验拓展：除了牛顿环实验，还有其他一些基于光的干涉实验可以进一步拓展研究。

例如杨氏双缝干涉实验和薄膜干涉实验，它们都可以帮助我们更加深入地理解光的干涉现象和波粒二象性。

通过进行这些实验，我们可以进一步挖掘光学的奥秘，为科学研究和技术创新提供更多的可能性。

结论：通过牛顿环实验，我们可以直观地观察到光的干涉现象，了解光的波动性质和粒子性质的统一。